автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.03, диссертация на тему:Разработка авиационных моделей с использованием полимерных материалов для решения задач аэроупругости

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие «Центральный Аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского»

(ЦАГИ)

На правах рукописи УДК

Смотрова Светлана Александровна

РАЗРАБОТКА АВИАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АЭРОУПРУГОСТИ

Специальность 05.07.03. «Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов» Специальность 05.02.01 Материаловедение (машиностроение)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Жуковский - 2005

Диссертация выполнена в ФГУП ЦАГИ - Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского» (ЦАГИ)

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Карклэ Петр Георгиевич (ФГУП ЦАГИ, г. Жуковский)

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Гришин Вячеслав Иванович (ФГУП ЦАГИ, г. Жуковский);

Доктор технических наук, профессор Коврига Владислав Витальевич (НПП «Пластические массы», г. Москва)

Ведущая организация:

Московский государственный авиационно-технологический университет имени К.Э. Циолковского (МАТИ), г. Москва.

Защита диссертации состоится «МъвзеЪраля 2006г. в 14ч. 30 мин. на заседании Диссертационного совета 403.004.01 в1ФГУП ЦАГИ по адресу: 140180, Московская область, г. Жуковский, ул. Жуковского, д.1.

Ваши отзывы на автореферат в 1-м экземпляре (заверенные печатью организации) просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря Диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ЦАГИ.

Автореферат разослан «/2 »Зака5ря .2005г.

Ученый секретарь Диссертационного совета 403.004.01

Доктор технических наук, профессор _^Ижов Владимир Михайлович

¿оовА

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В настоящее время полимерные материалы широко распространены и являются необходимыми при производстве элементов конструкций во многих областях техники, в том числе и в задачах конструирования моделей авиационно-космических объектов.

Моделирование летательных аппаратов (ЛА) для различных исследований в аэродинамических трубах (АДТ), проводимых в ЦАГИ, имеет почти 70-летнюю историю. Пройден долгий и сложный путь от упрощенных, грубых моделей до точных и сложных, повторяющих все детали силовой схемы натурного ЛА. Современные модели ЛА пытаются изготавливать с широким применением полимерных материалов, поскольку именно такие материалы помогают соблюсти требования подобия модели к натурному самолету. К применяемым материалам предъявляются специальные требования по упруго-жесткостным, эластическим, весовым, теплофизическим, реологическим, экономическим и другим характеристикам. Это связано как с изменениями, произошедшими в последние годы в методике проведения современных исследований явлений аэроупругости на моделях в АДТ, так и с возросшими требованиями, предъявляемыми к качеству таких изделий и конструкций. Кроме того, современные полимерные материалы и технологии позволяют воплотить в жизнь передовые идеи, разработки и изобретения. Поэтому задача поиска, создания и внедрения новых полимерных материалов с необходимым комплексом свойств, а также современных технологий производства изделий из полимеров для решения задач аэроупругости является актуальной, весьма сложной и перспективной.

Для осуществления длительных исследований в АДТ с закрытой рабочей частью на трансзвуковых скоростях и получения достоверных результатов необходимы динамически подобные модели (ДПМ), выполненные из теплостойких полимерных композиционных материалов ПКМ. Так как в процессе испытаний температура воздушного потока в таких АДТ может повышаться до +70°С (и выше), представляется весьма важным решение задачи

обеспечения необходимой деформационной теплостойкости ДПМ и элементов аэродинамических моделей, выполненных из ГЖМ.

Насущной для авиации является проблема экономии топлива на тяжелых магистральных самолетах. Перспективным решением представляется ЛА с адаптивным крылом. Поэтому была поставлена задача разработки и демонстрации конструкции панели адаптивной несущей поверхности (АНП) на органах управления (внутреннем элероне) модели такого самолета с использованием полимерных материалов.

Известно, что изготовление ДПМ ЛА по традиционной технологии (методом контактного формования, ручной склейки и сборки) является трудоемким и длительным процессом, а вследствие этого еще и очень дорогим. Кроме того, используемый материал заполнителя элементов конструкции модели (пенопласт) не отвечает требованиям по теплостойкости. Поэтому весьма актуальной является задача упрощения процесса изготовления моделей, применения современных технологий и полимерных материалов с необходимым комплексом свойств.

В настоящее время существует проблема гашения опасных колебаний моделей ЛА и устройств, на которых крепятся эти модели в АДТ. В связи с этим оказалась актуальной также задача создания эффективного демпфера для гашения таких колебаний.

Цель работы: разработка современной технологии изготовления динамически подобных моделей ЛА и их агрегатов с использованием полимерных материалов с требуемыми свойствами для решения задач аэроупругости в АДТ.

Для достижения поставленной цели были решены следую 1Йие задачи:

1. Разработаны состав полимерного связующего и температурный режим отверждения «перьевых» законцовок крыла из углепластика (УП) для аэродинамической модели самолета А-ЗХХ, обеспечивающие необходимую деформационную теплостойкость и сохранение геометрических форм конструкции.

2. Разработана технология и применен на практике эластомерный материал для изготовления конструкции панели адаптивной несущей поверхности для органов управления на ДПМ «ЕТЖАМ» европейского магистрального самолета.

3. Разработана технология изготовления элементов ДПМ перспективных отечественных ILA с использованием полимерного пеноматериала, обладающего комплексом необходимых свойств, методом заливки в полость, ограниченной матрицей.

4. Исследована эффективность модели демпфера, разработанного в ЦАРИ с использованием высоковязкого полимерного материала для гашения паразитных колебаний элементов моделей (например, органов управления, двигателей на пилонах) и подвесных устройств в АДГ, отличающегося простотой и надежностью.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основании теоретических положений о влиянии типа и количества составных компонентов эпоксидной композиции, химической активности разбавителя-эластификатора и сггвердителя, молекулярной массы эпоксидной смолы, а также температуры отверждения такой композиции на частоту сетки химических связей эпоксидного полимера, его температуру стеклования и деформационную теплостойкость и данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, разработан состав эпоксидного связующего (на основе доступных широко распространенных компонентов) и температурный режим отверждения элементов конструкции динамически подобных и аэродинамических моделей на основе ПКМ. Получен патент на два технических решения.

2. Проведены температурные исследования динамических свойств (частота и логарифмический декремент первого тона изгибных колебаний) образцов связующих и ПКМ на их основе, применяемых в настоящее время и вновь разработанных, с использованием МСК. На основании теоретических представлений о происходящих в полимере структурных изменениях в области температурного перехода второго рода и полученным данным об изменениях частотных (а, следовательно, жесткостных) и демпфирующих характеристик была дана оценка их теплостойкости.

3. Была исследована деформационная теплостойкость многоэлементных «перьевых» законцовок крыла из УП для аэродинамической модели А-ЗХХ, выполненных традиционным и предложенным автором способами при помощи МСК. Показано, что применение новой технологии изготовления способствует

стабилизации жесткости ых и демпфирующих свойств и сохранению геометрической формы законцовки при повышении температуры. Предложенные материалы и технологии могут быть применены также для изготовления элементов динамически подобных моделей.

4. Осуществлен подбор необходимых полимерных материалов и разработана технология изготовления панели АНП внутреннего элерона на ДПМ европейского магистрального самолета. Изготовлены опытные образцы. Проведены испытания в АДТ модели самолета с панелями АНП, которые показали эффективность применения таких конструкций и материалов. Подана заявка на изобретение.

5. Разработаны технологии изготовления конструкций ДПМ для испытаний как в дозвуковых, так и в трансзвуковых АДТ с использованием известного метода заливки исходных компонентов ППУ-смеси в полость, ограниченную матрицей. Эта технология позволяет сократить затраты времени и финансов. Проведены температурные исследования динамических свойств образцов пенопластовых заполнителей, используемых в настоящее время и ГИТУ различных марок, предлагаемых к применению. Проведен анализ их свойств и сделан выбор марки ППУ. Подана заявка на изобретение.

7. Проведен анализ полимерных ВПМ. Выявлены уникальные свойства кремнийорганических высокомолекулярных полимеров и их преимущества перед другими материалами в случае использования в качестве рабочего тела в вибропоглощающих устройствах (демпферах). Разработана и исследована

модель ВЖД с использованием в качестве рабочего тела ПМС-30000.

»

Методы исследования

Для решения задачи по разработке законцовок крыла аэродинамических моделей из УП с повышенной деформационной теплостойкостью были проведены исследования теплостойкости образцов эпоксидных связующих различного химического состава, а также образцов ПКМ, изготовленных в лабораториях НИО-19 ЦАГИ и оггвержденных при различных температурных режимах. 1

Зависимость относительного модуля упругости от температуры изучалась по измерениям прогибов образцов с применением экспериментальной

установки, разработанной и изготовленной в ЦАГИ, и специально разработанной методики.

Температурная зависимость жесткости и демпфирования (квадрата частоты изгибных колебаний 1-го тона и логарифмического декремента колебаний) образцов исследовалась МСК с использованием универсального анализатора «SOLARTRON-1202» и нового программно-аппаратного комплекса на основе персонального компьютера с измерительной платой «L-card» и пакета программ «СУРГУТ-1». Температурно-частотные испытания образцов выполнялись по специально разработанной методике. Расчет жесткостных свойств образцов проводился по формулам, связывающим жесткость с собственной частотой изгибных колебаний стержня с грузом на конце.

Температура стеклования образцов была получена методом термомеханического анализа (ТМА). Исследования зависимости модуля упругости и деформации (прогибов) образцов от температуры были проведены способом трехточечного изгиба и в режиме пенетрации (проникновения).

Динамические характеристики многоэлементных законцовок крыла аэродинамических моделей самолетов ERJ-170 (фирма Embraer) и А-ЗХХ (фирма Airbus) различной конфигурации были исследованы МСК после импульсного возбуждения при равномерном повышении температуры до +70°С.

При решении задачи создания современной технологии изготовления элементов ДПМ с применением заливочных ЮТУ проведены исследования МСК температурных зависимостей жесткости и демпфирования образцов пенопластов с использованием программно-аппаратного комплекса на основе персонального компьютера с измерительной платой «L-card» и пакета программ «СУРГУТ-1».

В рамках решения вопроса о создании ВЖД были исследованы следующие свойства ПМС с заявленной динамической вязкостью 30000 сПз:

- плотность (см. приложение);

- кинематическая вязкости полимера при различных температурах (от -16°С до +21°С) с помощью метода измерения скорости падения шарика в жидкости с использованием вискозиметра Хепплера В-3;

- зависимость напряжения сдвига ПМС от скорости перемещения демпфируемой колеблющейся конструкции на экспериментальной модели

вязко-жидкостного демпфера, разработанной и изготовленной в ЦАГИ. Экспериментальная установка для этих исследований была выполнена на основе оборудования ЦАГИ, применяемого для частотных испытаний. Достоверность подтверждается результатами исследований, проведенными в АДТ и результатами частотных испытаний разработанных конструкций и материалов, а также патентом на изобретения, полученным автором. Практическая значимость

1. Разработан состав связующего и температурный режим отверждения для изготовления теплостойкой формоустойчивой перьевой законцовки крыла аэродинамической модели самолета А-ЗХХ и ЕЮ-170, которые прошли успешные испытания в АДТ Т-128 ЦАГИ. Состав связующего и режим отверждения ПКМ рекомендованы для изготовления элементов конструкции ДИМ, испытываемых в АДТ на до- и трансзвуковых режимах.

2. Созданы опытные образцы модулей АНП конструкции внутреннего элерона ДПМ тяжелого магистрального самолета с использованием предложенного автором полиуретанового эластомера и ПКМ, разработанного автором. Собран фрагмент конструкции модели с использованием таких модулей, продемонстрирована его работоспособность в АДТ. Работа проводилась в рамках европейской программы ЗАБ в области исследований по аэроупругости.

3. Разработаны технологии изготовления элементов конструкции ДПМ для испытаний как в дозвуковых, так и в трансзвуковых АДТ, с использованием метода заливки ППУ в полость, ограниченную матрицей. Технологии будет использованы для изготовления ДПМ перспективных отечественных самолетов.

4. Разработана и прошла частотные испытания модель ВЖД с применением в качестве рабочего тела высоковязкого кремнийорганического полимера ПМС-30000. Показана эффективность работы такого демпфера.

Апробация работы

Результаты были доложены и обсуждены на: /

- I и II Всероссийских конференциях молодых ученых и специалистов: «Современные проблемы аэрокосмической науки», ЦАГИ, Жуковский, 1998 и 1999;

- ХЫ1 и ХЬШ Научных конференциях МФТИ: «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук», Жуковский, 1998 и 2000;

- I и II Международных конференциях молодых ученых и специалистов «Современные проблемы аэрокосмической науки и техники», ЦАГИ, Жуковский, 2000 и 2002;

- Научном семинаре ЦАГИ под руководством профессора, д.ф.-м.н. Галкина М.С., Жуковский, 2001;

- Школе-семинаре молодых ученых и специалистов ЦАГИ: «Актуальные проблемы аэрокосмической науки», Жуковский, 2001;

- 6-м международном научно-техническом симпозиуме: «Авиационные технологии XXI века: новые рубежи авиационной науки», ЦАГИ, Жуковский, 2001.

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в девяти статьях и сборниках материалов всероссийских и международных конференций и семинаров. Получен патент на два изобретения: «Эпоксидная композиция и способ ее получения», а также поданы две заявки на изобретения. Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав (содержащих разделы), выводов к каждой главе, заключения и списка литературы.

Общий объем диссертации - 99 страницы, содержит 45 рисунков и 14 таблиц. В списке литературы - 87 наименований.

Содержание работы

Во введении кратко изложена история развития методов решения задач аэроупругосги на моделях, рассмотрена актуальность темы работа, сформулированы цели и решаемые задачи, научная новизна полученных результатов, описаны использованные методы исследования, обоснована достоверность результатов, их практическая ценность, приведен список конференций и семинаров, на которых обсуждались основные результаты, полученные в ходе выполнения данной работы и список публикаций по данной теме.

Первая глава посвящена разработке законцовок крыла из УП с повышенной деформационной теплостойкостью для аэродинамических моделей самолетов А-ЗХХ и ЕЮ-170.

В параграфе 1.1 рассмотрены химические и физические факторы, влияющие на теплостойкость ПКМ, а именно, состав связующего и температурный режим отверждения. Обоснован выбор химического состава связующего для получения теплостойкого ПКМ, а также подобран необходимый температурный режим отверждения с учетом физико-химических процессов, происходящих в эпоксидных полимерах при их отверждении.

Рассмотрены вопросы смачиваемости и пропитки наполнителя связующим, так как от этого зависит степень (уровень) дефектности ПКМ. Рассмотрены методы снижения вязкости связующего с целью повышения про питы ваемости наполнителя и, как следствие, повышения качества материала. Обоснован выбор активного разбавителя для эпоксидного связующего при получении высокопрочных ПКМ.

Рассмотрена взаимосвязь химического состава и строения полимера с демпфирующими свойствами. Показаны основные виды релаксационных процессов, происходящих в эпоксидных полимерах при изменении температуры. Отмечено, что максимальные потери механической энергии в таких полимерах происходят при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое, то есть вблизи температуры стеклования (Тс). Этот факт необходимо учитывать при подборе температурного режима отверждения элементов моделей из ПКМ, испытываемых в скоростных АДТ циркуляционного типа. Изменение демпфирующих характеристик материала может исказить критическую скорость флаттера модели, изготовленной с применением таких ПКМ.

В параграфе 1.2 «Исследование теплостойкости и деформационной устойчивости образцов эпоксидных связующих и композиционных материалов, применяемых для изготовления элементов конструкций моделей летательных аппаратов» приведены методики и результаты исследований тепложесткостных свойств образцов различных связующих и ПКМ, применяемых и предлагаемых для применения при изготовлении элементов моделей ЛА и других конструкций.

Во-первых, была исследована теплостойкость образцов эпоксидных связующих и ПКМ по методике определения зависимости эффективного модуля упругости материала образцов от температуры. Анализ полученных результатов показал, что снижение жесткостных свойств начинается уже в области +40°С. Это характерно не только для образцов связующих, но и стекло- и углепласгиковых стержней, а также для образцов элементов конструкции с пенопластовым заполнителем. Был сделан вывод о том, что связующие, которые используются для получения ПКМ, обладают недостаточной деформационной теплостойкостью (следовательно низкой температурой стеклования Тс) Из этого следует необходимость в усовершенствовании состава связующего и разработке нового температурного режима отверждения ПКМ.

Был осуществлен подбор наиболее эффективных и доступных компонентов связующего. Экспериментально исследовано влияние соотношения выбранных компонентов связующего и температурного режима отверждения на его теплостойкость по разработанной методике. Были изготовлены образцы связующего различного химического состава, отвержденные при обычной (+20+25°С) и повышенной (+60-н62°С) температурах. При изготовлении образцов связующих кроме инертного разбавителя дибутилфталата (ДБФ) в качестве добавки использовалась активная алифатическая эпоксидная смола диглицидиловый эфир диэтиленгликоля (ДЭГ-1). Для отверждения смолы применялись алифатический аминный отвердитель триэтилентетраамин (ТЭТА) и ароматические аминные отвердители серии «ЭТАЛ».

Термомеханические кривые образцов связующих представлены на графиках (рис. 1 а и б).

Анализ результатов показал, что для получения удовлетворительной теплостойкости необходимо предпринять следующие меры:

1) заменить отвердитель типа полиэтиленполиамин (ПЭПА) и инертный пластификатор-разбавитель ДБФ на реактивы, обладающие высокой реакционной способностью, которые были исследованы и предложены автором;

2) строго соблюдать стехиометрическое соотношение количеств смола-отвердитель, разбавитель ДЭГ-1 вводить в строго определенных количествах, предложенных автором;

Рисунок 1, а. Термомеханические кривые образцов Рисунок 1, б Термомеханические кривые образцов связующих холодного отверждения связующих, отвержденных при Т-60С

• ЭД-20+ДБФ+ТЗТА * ЭД-20 + ДБФ+ЭТАЛ45ТП ♦ ЭД-22+ДЭГ-1 + ЭТАЛ-15

■ ЭД-20+ДБФ+ЭТАЛ-43 + ЭД-22 +ДЭГ-1 +ТЭТА(!00^ * ЭД-22+ДЭГ-1 + ЭТАЛ-(5Т22

3) проводить дополнительную термообработку при определенном температурно-временном режиме, разработанном автором.

Во-вторых, были проведены исследования МСК температурных зависимостей динамических характеристик (частота и логарифмический декремент 1-го тона собственных изгибных колебаний) образцов с исподьзованием универсального генератора-анализатора Я ОЬ АЯПЮЫ-1202.

Результаты экспериментов представлены в виде графиков / - {(Т) и

tgX'W- Рис.2.

Рисунок 2, а. Зависимость квадрата частоты Рисунок 2, б. Зависимость тангенса угла

первого тона собственных колебаний механических потерь пластин

пластин (обрснюа связующих) от температуры (образцов связующих) от температуры

-ф— ЭД-22 ♦ ДЭГ-1 + ЭТАЛ-43 (+2tffc) —»— ЗД-22 + ДЭГ-1 + ТЭТА (+2rft> -О— ЗЦ-22-i-ДЭГ-1 »T3T(+«*t)

-О- ЭД-22+ДЭГ-1 ♦ 3TAJM5(«Л) ЗИ-2Л-ДЭГ-1 »ЭТАЛ^Яг, (*2Л) —ЭЦ-22 + ДЭГ.Ц-ОС(+2Л)

Наиболее полно отвержденным связующим, обладающим при росте температуры удовлетворительными жесткостными свойствами и минимальным

ростом демпфирования (которые практически не изменяются до Т = +60°С),

/

является композиция на основе смолы ЭД-20 (ЭД-22) с добавкой реахционноспособного разбавителя ДЭГ-1 и активного алифатического

аминного отвердителя ТЭТА, взятых в стехиометрическом соотношении со смолой, и отвержденная при Т = + 60+65°С.

В-третьих, по этой же методике были проведены обширные исследования динамических свойств ПКМ как при обычной температуре, так и при повышении ее до +70°С. Для исследования были взяты образцы связующих, УП и стеклопластиков (СП), образец пенозаполнителя и трехслойные образцы.

Результаты экспериментов представлены в виде графиков зависимости относительной жесткости и логарифмического декремента от температуры -EI = i(T) и 8= f(T) - рис. 3 (а - в). Относительная жесткость представляет собой отношение квадрата частоты колебаний при какой-либо температуре к квадрату частоты при начальной (обычной) температуре, выраженное в процентах. На основании полученных данных были сделаны следующие выводы:

1) при повышении температуры до +70°С происходит снижение жесткости образцов ПКМ в интервале от 14% до 82% и увеличение демпфирования в 1,1+6,0 раз;

2) для уменьшения искажений в моделировании динамических характеристик при проведении трубных испытаний необходимо воспользоваться одним из следующих приемов:

- заменить применяемое в настоящее время связующее ЭДОС на более теплостойкое ЭДТ;

- в предварительные расчеты на флаттер моделей вводить поправки с учетом результатов исследований, полученных в настоящей работе.

В-третьих, была проведена работа по сопоставлению данных, полученных при исследовании образцов МСК с данными, полученными методом термомеханического анализа (ТМА) с использованием универсального лабораторного комплекса на основе термического анализатора «Mettler Toledo». Последний метод позволяет с высокой точностью определить Тс образцов по изменениям прогибов или модулей упругости: способ пенетрации - для связующих и способ трехточечного изгиба - для УП.

Данная работа позволила подтвердить правильность выбора составных компонентов связующего для получения теплостойкого ПКМ и осуществить выбор необходимого температурного режима отверждения как связующего, так и ПКМ на его основе.

Рисунок 3, а. Изменения жесткостных (Е1) и демпфирующих (6) характеристик образцов углепластиков от температуры

• - 0Э22 А - 45Э42 □ - 90Э42 ■ -0Э24 +- 45Э44 Л-90Э44

♦ - 45Э22 О - 90Э22 О - ЭДОС

* т

Рисунок 3, б. Изменения жесткостных (Е1) и демпфирующих (6) характеристик образцов стеклопластиков от температуры

• - 0А422 А - 45А48 □ - 90Т24 М - 0А48 + - 60А43 Д - 90Т48

♦ - 45А44 О - 90Т22 О - ЭДОС

100 -И.* ,

т-

20

-г-

30

-г-40

I ■ I ■ I

30 60 Т. "С 70

(165

5

0.60

055 050 (Х45 040

0.25 020 015 010 005

—Г"

50

"7 V

60 Т,"С 70

Рисунок 3, в. Изменения жесткостных (Е1) и демпфирующих (5) характеристик трехслойных образцов,

пенопласта и связующих от температуры ★ -ПС Ж-СП-ПС-СП О-ЭДОС

*-ПС-УП-ПС V- УП-ПС-УП Т-ЭДТ

Исследования температурных зависимостей динамических характеристик образцов проводились по МСК. Результаты исследований представлены на графиках зависимости относительной жесткости и логарифмического декремента колебаний от температуры (рис. 4).

ов

5

02.

т. с

т. с

20 30 40 50 60 70

Рисунок 4. б. Зависимость логарифмического декремента образцов углепластиков от температуры

V - образец *1(ЭД-20 + ДБФ +ОС; Т.„ -+20С - 24ч)

• - образец № 2 (ЭД-22 + ДЭГ-1 + ТЭТА,

Т.- +20С - 24ч, +110 С - 4ч)

♦ - образец т 3 (ЭД-22 + ДЭГ-1 + ТЭТА, Т. „ - +120С - Зч)

а -образец/* 5 (ЭД-22+ДЭГ-1 +ТЭТА, Т..-+73"С-2ч,+115 С-4ч)

Рисунок 4, а. Зависимость относительной динамической « - образец М 6 (ЭД-22 +ТЭТА; Т ^ » +75 С -2ч,+115 С -4ч) жесгюстя образцов углепластиков от температуры

По итогам проведенных исследований, во-первых, был сделан вывод о том, что оба метода МСК и ТМА подтверждают ранее сделанные заключения о том, что для изготовления моделей и их конструктивных элементов, испытываемых в скоростных АДТ, во избежание изменений динамических характеристик и геометрической формы при нагревании необходимо применять связующее, содержащее в своем составе реакционноспособный разбавитель (типа ДЭГ-1), активный отвердитель (типа ТЭТА), а также проводить ступенчатое отверждение по определенному режиму, включающем сначала отверждение при комнатной температуре, а затем дополнительное отверждение при повышенной температуре. Во-вторых, простой и удобный МСК можно рекомендовать к применению для качественной оценки деформационной теплостойкости образцов связующих и ПКМ и выбора компонентов связующего и режимов отверждения для получения ПКМ с необходимой теплостойкостью.

В параграфе 1.3 «Температурные исследования жесткостных и демпфирующих характеристик многоэлементной законцовки крыла аэродинамической модели» приведены методика и результаты испытаний «перьевых» законцовок крыла, изготовленных из УП и установленных на аэродинамической модели самолета ЕЮ-170 (фирма «ЕшЬгаеп»),

При испытании модели ЕЮ-170 в АДТ Т-128 было замечено изменение геометрической формы законцовки во время пуска. Температура в рабочей части при этом составляла не менее +70°С. Для исследования данного явления был использован МСК. Были испытаны законцовки, изготовленные для модели ЕЮ-170, отличающиеся размерами, формой и количеством «перьев».

МО 90

(МО «

ах взо-аю

зо « я «о х*с я а - бе» нагрузки

/

* |Г

*-:—

«О Т. "С ТО

..«а»*-1"*"

030 5 015

аю

асе

б - пол нагрузкой

а я « я «о Х'с я я эо « я

Рисунок 3. Изменение динамических характеристик законцовок при испытании

•

• -затнцовкаМI ■ -заюицовка№2 * - заюицовка №3 + - заюицовка № 1, прошедшая дополнительную термообработку

Т,"С Я

Исследования проводились по специально разработанной методике. Результаты испытаний законцовок с нагрузкой и без нагрузки представлены в виде графиков зависимости относительной жесткости (Е/ )и логарифмического декремента от температуры (рис. 5 а и б соответственно). Были сделаны следующие выводы:

1) Жесткость законцовок быстро снижается, а демпфирование возрастает вплоть до +70°С. Это объясняется тем, что законцовки были изготовлены из УП с

использованием связующего холодного отверждения типа ЭДОС. Поэтому Тс и следовательно деформационная теплостойкость таких конструкционных элементов низкая.

2) Для повышения теплостойкости законцовок и стабилизации динамических свойств при повышении температуры был разработан температурный режим дополнительной термообработки. После проведения дополнительной термообработки законцовки № 1 изменения жесткостных и демпфирующих свойств (при испытании под нагрузкой) были незначительны, а геометрических размеров и формы - совсем не наблюдалось.

В параграфе 1.4 «Разработка теплостойкой законцовки крыла аэродинамической модели из ПКМ» освещены вопросы создания деформационно устойчивой законцовки крыла, установленной на модели самолета А-ЗХХ (фирма Airbus).

Для этого были предложены специально разработанные состав связующего и температурный режим отверждения.

Для оценки температуры стеклования и деформационной теплостойкости законцовок из УП, изготовленных по традиционной и новой технологиям, был использован МСК. Температурный диапазон задавался на основе данных расчета нагрева законцовок при проведении «продувок» в скоростной АДТ, когда было замечено, что конструкция разогревается до +70°С и выше.

Были проведены исследования динамических характеристик трех законцовок одинаковой конструкции, размеров и формы, но различающиеся по составу связующего, используемого для их изготовления, и по технологическому режиму отверждения: одна законцовка (№ 1) изготовлена по традиционной технологии (на основе смолы марки ЭД-20 и алифатического аминного отвердителя по режиму «холодного» отверждения) и две других (№ 2 и № 3) - по новой технологии.

Результаты исследований представлены в виде графиков зависимости относительной жесткости (£/) и логарифмического декремента (S) от температуры - рис. 6.

Из представленных данных видно, что наименее термостабильной является законцовка № 1 (EI снижается на 16,6%, а 8 возрастает в 4 раза. Наилучшими температурно-жесткостными и демпфирующими свойствами

обладает законцовка № 3. Ее динамические свойства практически не изменяются вплоть до +70°С, так как образующаяся при отверждении сетка химических связей наиболее термостабильная, менее гибкая и подвижная, чем у законцовки № 2 за счет меньшего количества гибких оксиэфирных групп добавленного разбавителя.

Рисунок б. Зависимость относительной динамической жесткости и логарифмического декремента законцовок от температуры

1- законцовка со стальным кронштейном, изготовленная по традиционной технологии

2- законцовка со стальным кронштейном, изготовленная по новой технологии

3- законцовка с углепластиковым кронштейном, изготовленная по новой технологии

В главе 2 изложено «Решение задачи создания адаптивной несущей поверхности с использованием полимерных материалов на органах управления динамически подобной модели тяжелого магистрального самолета в рамках европейской программы ЗАБ».

В параграфе 2.1 представлено обоснование выбора такого перспективного конструкционного полимерного материала, как ПУ, а в частности, ПУ эластомер, для создания элементов АНП. Были исследованы несколько видов полимерных материалов (на образцах) с целью выявления необходимого уровня

эластических свойств для изготовления гибких элементов каркаса и оболочки

/

панели АНП внутреннего элерона на ДПМ тяжелого магистрального самолета: эпоксикаучуковые, эпокситиоколовые, эпоксиэфирные и ПУ. Показаны

достоинства (отличительные качества) и превосходство ПУ эластомеров по сравнению с другими видами эластомеров. Рассмотрено влияние химических и физико-химических факторов на физико-механические свойства получаемого ПУ. Описана технология изготовления изделий и покрытий из ПУ эластомеров.

В параграфе 2.2 представлены результаты работы по созданию упруго деформируемой панели АНП, установленной на внутреннем элероне ДПМ тяжелого магистрального самолета.

Для изготовления панелей АНП методом заливки ПУ эластомера была разработана технология изготовления матрицы на основе кремнийорганического компаунда марки «Формосил». Для изготовления упругих элементов сотового каркаса панели АНП и ее оболочки была выбрана полиуретановая эластомерная композиция марки «АДВ-38-5», являющаяся наиболее приемлемой по прочностным и деформационным свойствам. Она позволяет получать изделия как машинным способом заливки, так и вручную.

Расчеты резонансных частот и форм колебаний, прогибов конструкции под действием аэродинамической нагрузки, а также расчет на потерю устойчивости показали удовлетворительную работу такой конструкции

Конструкция панели АНП, установленная на элероне ДПМ крыла тяжелого магистрального самолета, успешно прошла испытания в АДГ Т-103 ЦАГИ. Проведен анализ аэродинамических и статических аэроупругих характеристик крыла с адаптивным элероном. Для сравнения аэродинамических характеристик были проведены испытания ДПМ крыла с обычным внутренним элероном. В результате проведенных исследований был сделан вывод: основное преимущество при использовании АНП в конструкции элерона состоит в повышении эффективности поперечного (продольного) управления, а также в получении более предпочтительных характеристик аэродинамического сопротивления.

В главе 3 представлена разработанная автором технология по «Созданию современных динамически подобных моделей перспективных летательных аппаратов с использованием заливочных пеноматериалов».

В параграфе 3.1 рассмотрены недостатки существующего в настоящее время способа изготовления ДПМ и применяемых материалов. Показаны преимущества замены пенополистирольного заполнителя на ПГТУ, обладающего

более высокой теплостойкостью, упругостью, устойчивостью к старению. Кроме того, обосновано применение заливочного типа ППУ-заполнителя с его отверждением непосредственно в полости, ограниченной матрицей. Приведены разработанные автором технологии изготовления элементов ДПМ для испытания в АДТ на до- и трансзвуковых скоростях с использованием заливочных ППУ. Такие технологии позволят сократить время, трудоемкость, долю ручного труда, расход материалов и финансовых средств.

В параграфе 3.2 приведены результаты исследований динамических свойств некоторых марок заливочных ППУ, предлагаемых к применению для производства элементов ДПМ, а также марок других пеноматериалов, применяемых в настоящее время для этих же целей.

Был проведен анализ различных марок ППУ, выпускаемых отечественной промышленностью, с необходимыми весовыми характеристиками, упругими свойствами, прочностью и теплостойкостью.

Проведены температурные исследования с применением МСК жесткостных и демпфирующих свойств образцов блочных пенопластов, применяемых в настоящее время в качестве заполнителя в ДПМ, таких марок, как «ПС-4-40», «ПС-1-150», «ПХВ-1-115», а также предлагаемые взамен используемых заливочные - «ППУ-3» и «ППУ-323».

Исследованные в данной части работы заливочные марки ППУ обладают высокими значениями декрементов и низкими жесткостями при наличии одновременно и более низких плотностей. У них невысока теплостойкость (до +60°С). Однако при нагревании рост значения декремента колебаний невелик (значительно меньше, чем у других типов пенопластов). Исследованные марки заливочных ППУ (а, конкретно, ППУ-323) предварительно можно предложить к использованию при изготовлении ДПМ для испытаний в дозвуковых АДТ.

В главе 4 «Разработка вязко-жидкостного демпфера с применением в качестве рабочего тела высоковязкого кремнийорганического полимера» в параграфе 4.1 представлена постановка задачи гашения колебаний моделей ЛА с помощью гидравлических демпферов. Дан краткий экскурс в историю создания таких демпферов, показана прямая зависимость эффективности демпфера от вязкости рабочей жидкости, а также предложены варианты

решения проблемы зависимости вязкости от температуры, например, путем применения кремнийорганических высоковязких полимеров.

В параграфе 4.2 рассмотрены различные типы полимеров, дана оценка уровня их вибропоглощающей способности в температурной области, на которую приходится максимум механических потерь. Рассмотрена взаимосвязь между химической структурой и вибропоглощающей способностью полимерного материала. Даны рекомендации по повышению эффективности вибропоглощения с помощью модификации структуры и свойств некоторых промышленно выпускаемых полимеров как с помощью химических (таких, как статическая, блок- и прививочная сополимеризация, «струкгурирование» и полимеризационное смешение), так и физико-химических методов (например, компаундирование - механическое смешение, пластификация и введение органических и неорганических наполнителей).

В параграфе 4.3 произведен подбор кремнийорганичекого полимера для изготовления вязко-жидкостного демпфера. Отмечено, что в качестве заполнителя в вязко-жидкостных демпферах (ВЖД), применяемых для подавления опасных вибраций моделей и натурных конструкций ЛА, целесообразно использовать высоковязкие кремнийорганические полимеры, а, именно, ПМС. Они отличаются целым рядом ценных свойств, которые не наблюдаются ни в одном другом классе природных или синтетических полимеров, что связано с их химической структурой и физическим строением. Приведены примеры применения ПМС для устранения опасных колебаний в различных аппаратах и конструкциях.

Параграф 4.4 посвящен исследованию некоторых свойств ПМС с целью использования его в модели ВЖД в качестве рабочего тела. Были проведены лабораторные исследования динамической вязкости и плотности ПМС-жидкости при различных температурах окружающей среды (-16° + +21°С). На основании полученных данных был сделан вывод о том, что при снижении температуры до -16°С вязкость повышается в 2,6 раза, а плотность возрастает на 4%. Было подтверждено, что вязкость ПМС мало зависит от скорости сдвига. Это свойство сохраняется и при повышенных температурах.

1000

100 v, чт/с

1000

10000 F/S, Н/м 1000

100

10

ü .... ; iiiiii 1 i "í i i:';!: .....; --: -■: : : :-fí- 1 ::: ::;•:=•:! •.'".' ":í; тртп ..........."■■:";■:•!•;; ......:

::-:--: í : ■ 1 i : : : :: ............!'"! "\-Í¿& .....;

: ¡ürrílüü'.'Vyi'IUV.iij:! .........r Z&rfl 3 :í S:; í:! í ......7 "": ТП \v.

: ::!1;Ш11!;.1!:1:1: lil il ..............- --r-'-í-:-? : : : : :: : : : : i:

0.1 ») 1 10

Рисунок 7. Изменение напряжений сдвига в зависимости от скорости перемещения пластины, гае глубина погружения пластины равна а - 45-55 мм, б-100-112 мм, в - 180-198 мм.

100

V, мм/с

1000

Зазор, ми 0,25 Ча. 0,5 лота, Г 1,0 U 2,0 4,0

1,5 — —т— J

4,0 -о- —о—

11.0 — -—-

В параграфе 4.5 приведены результаты исследования зависимости сдвиговых напряжений ПМС от скорости перемещения демпфируемой колеблющейся пластины при испытаниях модели ВЖД, изготовленной в ЦАГИ. На базе оборудования, применяемого для частотных испытаний, для этих исследований была разработана экспериментальная установка. Она позволила создавать перемещения с коэффициентом нелинейных искажений к й 5%. Прямое измерение скорости не производилось, а измерялось перемещение подвижной пластины с помощью датчика. В связи с гармоническим законом перемещений, скорость вычислялась по известной формуле: К= 2я •/• а, где а -амплитуда смешений, [мм], / - частота колебаний, Р*ц]. Выделение действительной (связанной с перемещением) и мнимой (связанной со скоростью) составляющих сигнала производилось с использованием универсального генератора-анализатора.

Была проведена серия экспериментов при различных сочетаниях величин зазоров, размеров погруженной поверхности подвижной пластины, а также величин частот и уровней колебательных смещений, допускаемых установкой. Математическое описание процессов, происходящих в жидкости, при движении в ней тонких плоских пластин (параллельно друг другу) соответствует формуле простого сдвига с учетом краевых эффектов их смачивания ПМС-жидкостью (вязкостная компонента) и с учетом упругой компоненты. Измерения показали, что действующая сила сопротивления (F) полностью связана со скоростью перемещения пластин (V), а напряжение сдвига (F/S) прямо пропорционально вязкости ПМС (77) и скорости V, но практически обратно пропорционально величине зазора (5). Эксперименты позволили установить, что зависимость F/S = t{У) носит почти линейный характер - рис.7 (а - в).

Отмечены наиболее важные достоинства ВЖД на базе ПМС, применение которых в различных технических областях будет, по-видимому, в дальнейшем расширяться.

Основные результаты и выводы

1. Разработан состав связующего и предложен температурный режим отверждения для получения формоустойчивых элементов конструкций из ПКМ. С использованием этого состава были изготовлены «перьевые»

законцовки крыла аэродинамических моделей самолетов ERJ-170 и А-ЗХХ, которые показали свою работоспособность при исследованиях в скоростной АДТ ЦАГИ. Данный состав предлагается применять при производстве элементов ДПМ JIA.

2. Разработана конструкция и изготовлена панель АНП внутреннего элерона ДПМ тяжелого магистрального самолета с применением эластомерного полиуретанового материала для упруго-деформируемых элементов, которая прошла испытания в АДТ и показала свою эффективность.

3. Разработана современная технология изготовления ДПМ ЛА с использованием ППУ методом заливки. Проведены темперагурно-частотные испытания блочных пенопластов, использующихся в настоящее время для изготовления ДПМ самолетов, и некоторых заливочных ППУ. Сделаны выводы о возможности применения последних для изготовления конструкционных элементов ДПМ, испытываемых в АДТ на дозвуковых скоростях.

4. Проведены теоретические исследования современных вибропоглощающих материалов и конструкций на их основе. В качестве рабочего тела для ВЖД предложено применить ПМС, обладающий высокой демпфирующей способностью и целым рядом уникальных свойств.

5. Проведены исследования конструкции модели ВЖД, в которой в качестве рабочего тела применен исследованный автором высоковязкий ПМС-30000. На основании проведенных исследований сделаны выводы об эффективности такого демпфера.

Основное содержание работы изложено в следующих Ьубликациях:

1. Смотрова С.А., Троицкий В.Н. Исследование теплостойкости и теплопроводности стекло- и углепласгиковых образцов конструктивных элементов динамически-подобной модели. / Сборник трудов МФТИ. Москва - Долгопрудный, МФТИ, 2001.

2. Смотрова С.А. Связующее с повышенной теплостойкостью для композиционных материалов, используемых в конструкциях динамически подобных моделей. «Проблемы аэрокосмической науки и техники», № 2, 2001.

3. Смотрова С.А. Исследование жесткостных и демпфирующих характеристик эпоксидных связующих различного химического состава, применяемых для изготовления динамически подобных моделей. «Пластические массы», № 1,2002.

4. Смотрова С.А. Исследование влияния температуры на динамические характеристики образцов композиционных материалов, применяемых при ' изготовлении динамически подобных моделей. «Ученые записки ЦАГИ», № 3-4, 2002.

5. Смотрова С.А. Исследование влияния температуры на динамические жесткостные и демпфирующие свойства многоэлементных "перьевых" законцовок крыла аэродинамической модели летательного аппарата, изготовленных из углепластика. «Техника воздушного флота», № 1-2,2002.

6. Смотрова С.А., Корнушенко A.B. Разработка теплостойкой «перьевой» законцовки крыла аэродинамической модели из полимерного композиционного материала. Труды ЦАГИ, вып. 2651,2001.

7. Смотрова С.А. Анализ вибропоглощающих свойств полимерных материалов с целью оценки возможного их применения в конструкциях демпферов и динамически подобных моделей. «Пластические массы», № 3,2002.

8. Смотрова С.А., Рослов Ю.А. Использование кремнийорганических высоковязких жидкостей в демпфирующих устройствах. Труды ЦАГИ, вып. 2658,2002.

9. Смотрова С.А., Анпофеева Н.В. Исследования свойств образцов связующих и углепластиков на основе эпоксидных композиций методами свободных затухающих колебаний и термического анализа. «Пластические массы», №8, 2004.

10. Смотрова С.А. Патент на два технических решения (два изобретения) «Эпоксидная композиция и способ ее получения», № 2251560 от 10.05.2005.

MOL

p- 84 0 2

i*

i

Условные обозначения

Введение

Глава 1. Разработка законцовок крыла из углепластика с повышенной деформационной теплостойкостью для аэродинамических моделей самолетов А-ЗХХ и ERJ

1.1. Обзор факторов, влияющих на теплостойкость, деформационную устойчивость и демпфирующую способность полимерных композиционных материалов, применяемых при изготовлении элементов моделей летательных аппаратов.

1.2. Исследование теплостойкости и деформационной устойчивости образцов эпоксидных связующих и композиционных материалов, применяемых для изготовления элементов конструкций моделей летательных аппаратов

1.3. Температурные исследования жесткостных и демпфирующих характеристик многоэлементной законцовки крыла аэродинамической модели.

1.4. Разработка теплостойкой законцовки крыла аэродинамической модели из углепластика

Глава 2. Решение задачи создания адаптивной несущей поверхности на органах управления динамически подобной модели тяжелого магистрального самолета в рамках европейской программы 3AS с использованием полимерных материалов.

2.1. Разработка конструкции панели адаптивной несущей поверхности на органах управления динамически подобной модели «EURAM» и обоснование выбора полиуретанового эластомера для изготовления элементов конструкции

2.2. Изготовление и результаты исследования опытного образца панели адаптивной несущей поверхности в составе конструкции динамически подобной модели «EURAM» в аэродинамической трубе ЦАГИ.

Глава 3. Создание современных динамически подобных моделей перспективных летательных аппаратов с использованием заливочных пеноматериалов.

3.1. Разработка современной технологии изготовления элементов динамически подобных моделей самолетов с использованием пенополиуретанов методом заливки.

3.2. Исследование свойств некоторых марок пенополиуретанов в рамках решения задачи изготовления конструктивных элементов динамически подобных моделей самолетов.

Глава 4. Разработка вязко-жидкостного демпфера с применением в качестве рабочего тела высоковязкого кремнийорганического полимера.

4.1. Современная постановка задачи гашения колебаний моделей летательных аппаратов с помощью гидравлических демпферов.

4.2. Анализ вибропоглощающих свойств полимерных материалов.

4.3. Подбор кремнийорганических полимеров для изготовления вязко-жидкостных демпферов.

4.4. Исследование свойств полидиметилсилоксана с целью использования его в вязко-жидкостном демпфере.

4.5. Исследование эффективности вязко-жидкостного демпфера на основе полидиметилсилоксана.

Выводы

Для исследования явлений аэроупругости современных летательных аппаратов (JIA) и инженерных сооружений в аэродинамических трубах (АДТ) используют, как известно, динамически (ДПМ) и упруго-подобные модели (УПМ). В России моделирование было развито трудами J1.C. Попова, В.Н. Беляева, Е.П. Гроссмана, Я.М. Пархомовского, Н.В. Альхимовича, М.С. Галкина, Н.Н. Дорохина, A.M. Каширина, Б.А. Кирштейна, В.В. Лыщинского, Г.А. Амирьянца, Г.А. Булычева и др. специалистов ЦАГИ и авиационных конструкторских бюро (КБ) [2, 3, 13, 16, 20, 30]. Изготавливать ДПМ в ЦАГИ начали в конце 1930-х годов, когда была освоена технология производства отсечно-балочных динамически подобных моделей [15].

Сначала в АДТ испытывали отдельные конструктивные элементы моделей ДА, а затем, когда были разработаны подвески для имитации условий свободного полета, стали испытывать полные модели. Технология производства отсечно-балочных моделей постоянно совершенствовалась, и в настоящее время этот тип ДПМ остается основным при исследовании явлений аэроупругости ДА в дозвуковых АДТ. Данные исследования отличаются наибольшей надежностью и точностью результатов, так как за счет больших размеров дозвуковых АДТ линейный масштаб моделирования может быть относительно большим.

Для испытаний моделей в скоростных АДТ на транс- и сверхзвуковых режимах дополнительно необходимо выполнить требование подобия по числу Маха (М). Кроме того, усложняется проектирование моделей за счет малых размеров рабочей части таких АДТ. Технология моделирования в скоростных трубах начала разрабатываться еще в 1940-г 1950-х годах. Тогда изготавливались как упрощенные модели для получения качественных зависимостей, так и точные ДПМ, повторяющие все детали силовой схемы натурного ДА, так называемые конструктивно подобные модели. Точные ДПМ позволяли получать надежные количественные результаты. Такие модели изготавливались с применением различных материалов (в частности, и пластмасс, и металлов). В 1958 г. Л.Р. Дунцем, Е.М. Рязановым и В.А. Федотовым были разработаны конструктивно-подобные сварные металлические модели [29], отличающиеся сочетанием легкости и необходимой жесткости. Однако, эти модели по ряду причин не получили широкого применения. В последние годы стали успешно разрабатываться модели из полимерных композиционных материалов (ПКМ), которые в настоящее время являются наиболее перспективными для развития моделирования [20, 29, 71], поскольку именно такие материалы помогают соблюсти требования подобия модели натурному самолету. К применяемым материалам предъявляются специальные требования по упруго-жесткостным, эластическим, весовым, теплофизическим, реологическим, экономическим и другим характеристикам. Это связано как с изменениями, произошедшими в последние годы в методике проведения современных исследований явлений аэроупругости на моделях в АДТ, так и с возросшими требованиями, предъявляемыми к качеству таких изделий и конструкций. Кроме того, современные полимерные материалы и технологии позволяют воплотить в жизнь передовые идеи, разработки и изобретения. * Поэтому задача поиска, создания и внедрения новых полимерных материалов с необходимым комплексом свойств, а также современных технологий производстваизделий из полимеров для решения задач аэроупругости является актуальной, весьма сложной и перспективной.

Основными этапами современных экспериментальных исследований по аэроупругости в скоростных АДТ являются:

1) автоматизированное проектирование и изготовление моделей из композиционных материалов,

2) тестирование образцов, частотные и жесткостные испытания деталей (элементов), агрегатов образцов-свидетелей и всей модели в целом,

3) применение устройств, обеспечивающих безопасность моделей при испытаниях в АДТ,

4) оснащение эксперимента мощной информационно-измерительной техникой,

5) применение экстраполяционных методов оценки границы флаттера,

6) корректирование математической модели конструкции J1A по результатам проведенных жесткостных и частотных испытаний.

Цель работы: разработка современной технологии изготовления динамически подобных моделей JIA и их агрегатов с использованием полимерных материалов с требуемыми свойствами для решения задач аэроупругости в АДТ.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработаны состав полимерного связующего и температурный режим отверждения «перьевых» законцовок крыла из углепластика (УП) для аэродинамической модели самолета А-ЗХХ, обеспечивающие необходимую деформационную теплостойкость и сохранение геометрических форм конструкции.

2. Разработана технология и применен на практике эластомерный материал для изготовления конструкции панели адаптивной несущей поверхности для органов управления на ДПМ «EURAM» европейского магистрального самолета.

3. Разработана технология изготовления элементов ДПМ перспективных отечественных J1A с использованием полимерного пеноматериала, обладающего комплексом необходимых свойств, методом заливки в полость, ограниченной матрицей.

4. Исследована эффективность модели демпфера, разработанного в ЦАГИ с использованием высоковязкого полимерного материала для гашения паразитных колебаний элементов моделей (например, органов управления, двигателей на пилонах) и подвесных устройств в АДТ, отличающегося простотой и надежностью.

Актуальность работы

Проведение исследований по аэроупругости в скоростных АДТ позволяет за оптимальное время получить наиболее полные и надежные результаты при умеренных затратах времени и финансов в скоростных АДТ [71]. Для рационального использования выделенных ресурсов (рабочего времени) в скоростных АДТ (типа Т-128 и Т-106) длительность пусков устанавливают, как правило, в пределах 10-5-15 минут. За это время температура воздушного потока повышается в среднем до +70°С, а иногда и выше. Из-за отсутствия возможности регулировать температуру воздуха в форкамере происходит значительное нагревание модели. При этом замечено изменение частотных характеристик ДПМ и геометрических форм элементов аэродинамических моделей, выполненных из ПКМ [58]. Поэтому решение задачи обеспечения необходимой деформационной теплостойкостиэлементов и конструкций моделей в целом представляется весьма актуальной [56, 70].

В перечень задач, поставленных для решения данного вопроса, выносятся следующие:

- исследование динамических характеристик образцов связующих и ПКМ (не только в обычных температурных условиях, но и при повышенных температурах),

- оценка их деформационной теплостойкости,

- проведение исследований по созданию деформационно-устойчивых ПКМ,

- разработка ПКМ и элементов конструкций моделей JIA с оптимальной деформационной теплостойкостью.

Разработаны и предложены состав связующего и технологический режим отверждения ПКМ для изготовления элементов конструкций динамически подобных и аэродинамических моделей, которые не изменяют своих характеристик при повышении температуры в рабочей части скоростной АДТ.

Проведены исследования жесткостных и демпфирующих свойств многоэлементных перьевых законцовок крыла из углепластика методом свободных колебаний (МСК) на штатном оборудовании НАГИ и оценена их деформационная теплостойкость. Показано, что применение новой технологии изготовления способствует стабилизации динамических жесткостных и демпфирующих свойств и сохранению геометрической формы законцовки при изменении температуры. В связи с этим даны соответствующие рекомендации по замене обычного связующего и температурного режима отверждения на новые.

Разработанные связующее и температурный pgffHM отверждения использованы для изготовления теплостойких формоустойчивых «перьевых» законцовок крыла^эродинамических моделей самолетов ERJ-170 и А-ЗХХ [50, 56] и рекомендованы для производства элементов конструкции ДПМ, испытываемых при трансзвуковых скоростях в АДТ [55].

Работа посвящена также исследованиям по разработке конструкции панели адаптивной несущей поверхности (АНП) на органах управления ДПМ магистрального самолета для решения задачи экономии авиационного топлива. Работа выполнялась в рамках европейской программы 3AS в области аэроупругости. Для создания такой конструкции был выбран перспективный конструкционный полимерный материал - полиуретановый эластомер, который обладает целым набором полезных физико-механических свойств и подходит для решения широкого круга задач динамической прочности.

Во-первых, были проведены теоретические исследования свойств различных типов эластомеров с целью применения их в конструкции панели адаптивной несущей поверхности внутреннего элерона ДПМ тяжелого магистрального самолета. Был сделан вывод, что панель адаптивной несущей поверхности JIA, изготовленная с использованием полиуретанового (ПУ) эластомера специальной марки позволит создать плавное изменение угла поворота органа управления на + 10°-И5° градусов. При этом одновременно будет обеспечена гладкость несущей аэродинамической поверхности за счет использования эластичной армированной полиуретановой оболочки. В результате применения таких конструкций снижается лобовое сопротивление JIA и достигается экономический эффект за счет сбережения топлива на 3^-5 %. Разработкой таких конструкций занимаются в настоящее время как у нас в стране [4], так и за рубежом [76, 83, 84]. Так, в Германии на фирме «Airbus» была разработана конструкция адаптивного крыла с той же целью - экономии авиационного топлива.

Во-вторых, была разработана достаточно простая технология заливки в специально изготовленную полимерную матрицу полиуретанового эластомера. Кроме того, произведен подбор компонентов связующего для изготовления жестких элементов каркаса и материалов армирующего наполнителя для изготовления упругих элементов и оболочки каркаса панели АНП. Получены опытные образцы адаптивных элементов конструкции.

Расчеты резонансных частот и форм колебаний, прогибов конструкции под действием аэродинамической нагрузки, а также расчет на потерю устойчивости показали удовлетворительную работу такой конструкции.

Конструкция панели АНП, установленная на элероне ДПМ крыла, успешно прошла испытания в АДТ Т-103 ЦАГИ. Проведен анализ аэродинамических и статических аэроупругих характеристик крыла с адаптивным элероном. Для сравнения аэродинамических характеристик были проведены испытания ДПМ крыла с обычным внутренним элероном. В результате проведенных исследований был сделан вывод: основное преимущество при использовании адаптивного элемента в конструкции элерона состоит в повышении эффективности поперечного (продольного) управления, а также в получении более предпочтительных характеристик аэродинамического сопротивления.

Для изготовления элементов конструкции ДПМ перспективных отечественных самолетов, испытываемых как в дозвуковых, так и трансзвуковых АДТ, предлагается внедрить разработанные автором технологии с использованием заливочных пенополиуретанов (ППУ) взамен использования блочных полистирольных (ПС) и поливинилхлоридных (ПВХ) пенопластов. Последние применяются в качестве заполнителей и для создания обводообразующих поверхностей. Необходимость усовершенствования технологии изготовления ДПМ связана с появляющейся возможностью уменьшить большой расход материалов, уменьшить долю ручного труда, при этом сократив затраты времени на изготовление конструкции ДПМ, избежать хрупкости пенопластов и повысить их теплостойкость. Кроме того, в настоящее время начат выпуск малогабаритных передвижных заливочных установок, которые содержат в себе устройства по точному дозированию полиольных (компонент А) и изоцианатных (компонент Б) компонентов и их смешению, что создаст условия для изготовления ДПМ в лабораторных условиях. Подбор соответствующей марки ППУ обеспечит упругость, легкость, лежкость и необходимую теплостойкость в сочетании с гладкой обводообразующей аэродинамической поверхностью модели.

Как известно, в технике проблему гашения опасных колебаний и вибраций, как правило, решают с помощью применения специальных устройств (демпферов и динамических гасителей колебаний), которые в настоящее время изготавливаются с широким использованием вибропоглощающих полимерных материалов (ВПМ) [49]. В применении к явлениям аэроупругости указанные устройства необходимы не только для гашения, например, колебаний при флаттере самолетов и их моделей, а также устройств крепления этих моделей в АДТ, но и для устранения вибрации наземных инженерных конструкций (высотных зданий и протяженных сооружений, например, мостов и др.) [57].

Исследования гидравлических демпферов с целью устранения флатгерных колебаний органов управления на самолетах были проведены еще М.В. Келдышем совместно с Я.М. Пархомовским и И.И. Слезингером в 1944г [23]. Летные испытания подобранных и испытанных сначала в АДТ ЦАГИ демпферов проводились на самолете Як-1. Испытания на флаттер показали, что гидравлические демпферы, разработанные в ЦАГИ, гарантируют самолет от появления этого опасного явления аэроупругости. Однако такие демпферы имели большой недостаток, заключающийся в необходимости усложнения конструкции и установки термокомпенсатора в связи с увеличением сопротивления перетеканию жидкости при увеличении коэффициента вязкости из-за понижения температуры и наоборот. В качестве рабочих жидкостей в таких демпферах использовались спирто-глицериновые смеси, нефтяные масла или, в лучшем случае, кремнийорганические жидкости низкой вязкости. Использование современных кремнийорганических полимеров, обладающих высокой вязкостью (при нормальных условиях), небольшим изменением вязкости при изменении температуры окружающей среды, высоким уровнем демпфирования в широком диапазоне температур, позволит избежать этих проблем.

В настоящей работе приведены формулы, показывающие взаимосвязь эффективности гидравлического демпфера с вязкостью рабочей жидкости. 1

Показана^ш^прямая зависимость.' Дана постановка задачи в рамках создания модели компактного, легкого и эффективного демпфера для гашения колебаний органов управления, двигателей па пилонах, модели на подвеске. В связи с этим была выявлена необходимость поиска полимерного материала для использования его в качестве рабочего тела, обладающего всеми необходимыми для этого свойствами.

Проведен обширный теоретический обзор промышленно изготавливаемых в настоящее время ВПМ и конструкций на их основе. Приведены данные по величине демпфирования колебаний таких материалов, показаны физикохимические способы увеличения этой характеристики, а также расширения температурного диапазона эффективного гашения колебаний.

Кроме того, исследованы свойства одной из марок полидиметилсилоксанового высоковязкого полимера (ПМС-30000), выпускаемого отечественной промышленностью в настоящее время. ПМС-30000 относится к классу кремнийорганических полимеров. Жидкие кремнийорганические полимеры с малой вязкостью уже применяются в качестве рабочего тела в некоторых демпфирующих устройствах [47], в том числе и на самолетах, так как обладают целым рядом уникальных свойств.

В работе приводятся результаты исследования созданной в ЦАГИ экспериментальной модели вязко-жидкостного демпфера (ВЖД), в которой в качестве рабочего тела было впервые предложено использовать высоковязкий полимер ПМС-30000. Полученные данные говорят об эффективности такого демпфера. ,»

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. На основании теоретических положений о влиянии типа и количества составных компонентов эпоксидной композиции, химической активности разбавителя-эластификатора и отвердителя, молекулярной массы эпоксидной смолы, а также температуры отверждения такой композиции на частоту сетки химических связей эпоксидного полимера, его температуру стеклования и деформационную теплостойкость и данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, разработан состав эпоксидного связующего (на основе доступных широко распространенных компонентов) и температурный режим отверждения элементов конструкции динамически подобных и аэродинамических моделей на основе ПКМ. Получен патент на два технических решения.

2. Проведены температурные исследования динамических свойств (частота и логарифмический декремент первого тона изгибных колебаний) образцов связующих и ПКМ на их основе, применяемых в настоящее время и вновь разработанных, с использованием МСК. На основании теоретических представлений о происходящих в полимере структурных изменениях в области температурного перехода второго рода и полученным данным об изменениях частотных (а, следовательно, жесткостных) и демпфирующих характеристик была дана оценка их теплостойкости.

3. Была исследована деформационная теплостойкость многоэлементных «перьевых» законцовок крыла из УП для аэродинамической модели А-ЗХХ, выполненных традиционным и предложенным автором способами при помощи МСК. Показано, что применение новой технологии изготовления способствует стабилизации жесткостных и демпфирующих свойств и сохранению геометрической формы законцовки при повышении температуры. Предложенные материалы и технологии могут быть применены также для изготовления элементов динамически подобных моделей.

4. Осуществлен подбор необходимых полимерных материалов и разработана технология изготовления панели АНП внутреннего элерона на ДПМ европейского магистрального самолета. Изготовлены опытные образцы. Проверены испытания в АДТ модели самолета с панелями АНП, которые показали" эффективность применения таких конструкций и материалов. Подана заявка на изобретение.

5. Разработаны технологии изготовления конструкций ДПМ для испытаний как в дозвуковых, так и в трансзвуковых АДТ с использованием известного метода заливки исходных компонентов ППУ-смеси в полость, ограниченную матрицей. Эта технология позволяет сократить затраты времени и финансов. Проведены температурные исследования динамических свойств образцов пенопластовых заполнителей, используемых в настоящее время и ППУ различных марок, предлагаемых к применению. Проведен анализ их свойств и сделан выбор марки ППУ. Подана заявка на изобретение. (S? £.

7. Проведен анализ полимерных ВПМ. Выявлены уникальные свойства кремнийорганических высокомолекулярных полимеров и их преимущества перед другими материалами в случае использования в качестве рабочего тела в вибропоглощающих устройствах (демпферах). Разработана и исследована модель ВЖД с использованием в качестве рабочего тела ПМС-30000. Достоверность подтверждается результатами исследований, проведенными в АДТ и результатами частотных испытаний разработанных конструкций и материалов, а также патентом на изобретения, полученным автором.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработан состав связующего и температурный режим отверждения для изготовления теплостойкой формоустойчивой перьевой законцовки крыла аэродинамической модели самолета А-ЗХХ и ERJ-170, которые прошли успешные испытания в АДТ Т-128 ЦАГИ. Состав связующего и режим отверждения ПКМ рекомендованы для изготовления элементов конструкции ДПМ, испытываемых в скоростных АДТ на до- и трансзвуковых режимах.

2. Созданы опытные образцы модулей АНП конструкции внутреннего элерона ДПМ тяжелого магистрального самолета с использованием предложенного автором полиуретанового эластомера и ПКМ, разработанного автором. Собран фрагмент конструкции модели с использованием таких модулей, продемонстрирована его работоспособность в АДТ. Работа проводилась в рамках европейской программы 3AS в области исследований по аэроупругости.

3. Разработаны технологии изготовления элементов конструкции ДПМ для испытаний как в дозвуковых, так и в трансзвуковых АДТ, с использованием метода заливки ППУ в полость, ограниченную матрицей. Технологии будет использованы для изготовления ДПМ перспективных отечественных самолетов.

4. Разработана и прошла частотные испытания модель ВЖД с применением в качестве рабочего тела высоковязкого кремнийорганического полимера ПМС-30000. Показана эффективность работы такого демпфера.

Результаты исследований, полученные за время проведения работ над диссертацией, были опубликованы в открытой печати, доложены на конференциях и семинарах в виде устных докладов, отмечены дипломами и грамотами.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю П.Г. Карклэ, а сотрудникам, коллегам и друзьям, чья поддержка, советы и замечания оказались крайне полезными автору при написании диссертации. Автор также выражает свою благодарность руководству НИО-19 ЦАГИ за оказанную помощь и поддержку.

выводы

Разработан состав связующего и предложен температурный режим отверждения для получения формоустойчивых элементов конструкций из ПКМ. С использованием этого состава были изготовлены «перьевые» законцовки крыла аэродинамических моделей самолетов ERJ-170 и А-ЗХХ, которые показали свою работоспособность при исследованиях в скоростной АДТ ЦАГИ. Данный состав предлагается применять при производстве элементов ДПМ JIA.

Разработана конструкция и изготовлена панель АНП внутреннего элерона ДПМ тяжелого магистрального самолета с применением эластомерного полиуретанового материала для упруго-деформируемых элементов, которая затем прошла испытания в АДТ и показала свою эффективность. Разработана современная технология изготовления элементов ДПМ JIA с использованием ППУ методом заливки в полость, ограниченную матрицей. Проведены температурно-частотные испытания блочных пенопластов, использующихся в настоящее время для изготовления ДПМ самолетов, и некоторых заливочных ППУ. Сделаны выводы о возможности их применения для изготовления конструкционных элементов ДПМ, испытываемых в АДТ на дозвуковых скоростях.

Проведены теоретические исследования современных вибропоглощающих материалов и конструкций на их основе. В качестве рабочего тела для ВЖД предложено применить ПМС, обладающий высокой демпфирующей способностью и целым рядом уникальных свойств.

Проведены исследования конструкции модели ВЖД, разработанного в ЦАГИ, в которой в качестве рабочего тела применен исследованный автором высоковязкий ПМС-30000. На основании проведенных исследований сделаны выводы об эффективности такого демпфера.

1. Алексеев П.Г., Скороходов И.И., Поварнин П.И. Свойства кремнийорганических жидкостей. Справочник. М., Энергоатомиздат, 1997.

2. Альхимович Н.В., Пархомовский Л.С., Попов JI.C. О флаттере крыла при большой дозвуковой скорости полета. Труды ЦАГИ, 1948.

3. Альхимович Н.В., Попов J1.C. Моделирование флаттера самолета в аэродинамических трубах. Труды ЦАГИ, 1947.

4. Амирьянц Г.А. Адаптивное крыло. Авт. свид. на изобретение № 1762488 В 64 С 3/48 от 30.04.94.

5. Амирьянц Г.А. Эластомерная армированная панель. Авторское свидетельство № 2070137, кл. В 64 С 3/26, 1996г.

6. Андрианов К.А. Теплостойкие кремнийорганические диэлеюрики. М.-Л., Энергия, 1964.

7. Андрианов К.А., Скипетров В. В. Синтетические жидкие диэлеюрики. -М.-Л., Госэнергоиздат, 1962.

8. Бабаков И.М. Теория колебаний. М., Наука, 1968.

9. Бисплипгхоф Р.Л., Эшли X., Халфмен Р.Л. Аэроупругость. Москва: Изд-во иностр. лит-ры, 1958.

10. Ю.Булатов Г.А. Полиуретаны в современной технике. Москва: Машиностроение, 1983.

11. П.Бунаков В.А., Головкин Г.С., Машинская Г.П. и др. Армированные пластики. Справочное пособие. М., МАИ, 1997.

12. Власов С.В., Калинчев Э.Л., Кандырин Л.Б. и др. Основы переработки пластмасс. (Под ред. Кулезнева В.Н. и Гусева В.К.). Москва: Химия, 1995.

13. Галкин М.С., Лыщинский В.В. Моделирование в скоростных аэродинамических трубах свободного полета для исследований динамической прочности самолетов и ракет. Труды ЦАГИ, 1960.

14. Ден-Гартог Дж. П. Механические колебания. Москва: Физматлит, 1960.

15. Дорохин Н.Н. Аэроупругость. (В кн.: ЦАГИ основные этапы научной деятельности 1968-1993).-Москва: Наука - Физматлит, 1996.

16. Дорохин Н.Н. Исследование флаттера на моделях крыла при околозвуковых и сверхзвуковых скоростях потока. Труды ЦАГИ, 1958.

17. Дятченко С.В., Корягин С.И., Яковлев А.П. Демпфирующие свойства листовых материалов с нанесенными армированными полимерными покрытиями. Проблемы прочности, № 4, 1886. - с.

18. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. СПб, Судостроение, 2000. - с. 119-120.

19. Ишмуратов Ф.З., Карклэ П.Г., Поповский В.Н. Опыт и исследования ЦАГИ в области аэроупругости летательных аппаратов. Прочность авиационных конструкций. Труды ЦАГИ, вып. 2631, 1998.

20. Кардашев Д.А. Синтетические клеи. Москва: Химия, 1976.

21. Кедрова Г.Л. Поведение в переходном режиме колебательных систем, включающих нелинейные пружинно-пластмассовые виброизоляторы. -Механика полимеров, № 6, 1973. с.1082-1088.

22. Келдыш М.В. Избранные труды: Механика. М.: Наука, 1985. - с. 467 -475.

23. Корягин С.И., Дятченко С.В. Влияние низких температур на демпфирующие характеристики полимерных покрытий. Пластические массы. № 1, 1997.-c.8-10.

24. Крешков А.П. и др. Руководство по анализу кремнийорганических соединений.-М., Госхимиздат, 1962.

25. Лапицкий В.А., Крицук А.А. Физико-механическиесвойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986.

26. Ли X., Невил К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. -Москва: Энергия, 1973.

27. Липатов Ю.С., Росовицкий В.Ф., Дацко П.В., Маслак Ю.В. Перспективы создания вибропоглощающих полимерных материалов на основе полиуретанов. (В кн.: Опыт применения виброзвукопоглощающих полимерных материалов.). Л., ЛДНТП, 1986. - с. 16-20.

28. Лыщинский В.В. Анализ размерности и методика определения противофлаттерных запасов по испытаниям моделей в аэродинамических трубах. Некоторые общие вопросы методики исследования флаттера. Труды ЦАГИ, вып. 2618, 2001.

29. Лыщинский В.В. Моделирование флаттера в скоростных аэродинамических трубах. Труды ЦАГИ, 1960.

30. Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. Москва: Химия, 1978.

31. Миле Р. Н., Льюис Ф. М. Силиконы. М., Химия, 1964.

32. Моисеев Ю.В., Саморядов А.В., Похолок Т.В. и др. Количественные характеристики поведения полимерных материалов при действии температуры. Черноголовка: Ин-т химич. физики АН СССР, 1986.

33. Молодцов Г.А., Биткин В.Е., Симонов В.Ф., Урмансов Ф.Ф. Формостабильные и интеллектуальные конструкции из композиционных материалов. М., Машиностроение, 2000.

34. Молчанов Б.И., Чукаловский П.А., Варшавский В .Я. Углепластики. -Москва: Химия, 1985

35. Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний. -Москва: Мир, 1988.

36. Пенопластмассы. (Под ред. Моисеева А.А., Павлова В.В. и Бородина М.Я.). Москва: Оборонгиз, 1960.

37. Пластики конструкционного назначения. Реактопласты. (Под ред Тростянской Е.Б.). Москва: Химия, 1974.

38. Позамонтир А.Г. Основные направления и методы модификации свойств вибропоглощающих полимерных материалов. (В кн.: Применение средств вибропоглощения и виброгашения в промышленности и на транспорте.). -Л., ЛДНТП, 1984. с.59-63.

39. Позамонтир А.Г., Синайская И.О. Особенности поведения пластифицированных полимерных композиций. (В кн.: Применение средств вибропоглощения и виброгашения в промышленности и на транспорте.). Л., ЛДНТП, 1986. - с.33-35.

40. Померанцев В.И., Замойская Л.В. Вибродемпфирующие материалы с широким температурным диапазоном. Пластические массы. № 5, 1996. -с.21-22.

41. Померанцев В.И., Панкова Г.А., Ильина И.Е. Сополимеры и их роль в создании новых вибропоглощающих материалов. Пластические массы, № 1, 1996.-c.9-ll.

42. Сергеев С.И. Демпфирование механических колебаний. М., ФИЗМАТГИЗ, 1959. - с. 247.

43. Слонимский Г.Л., Аскадский А.А. Механическая работоспособность и теплостойкость полимеров. Механика полимеров, № 1, 1975.

44. Смотрова С.А. Анализ вибропоглощающих свойств полимерных материалов с целью оценки возможного их применения в конструкциях демпферов и динамически подобных моделей. Пластические массы, № 3, 2002.

45. Смотрова С.А. Исследование влияния температуры на динамические характеристики образцов композиционных материалов, применяемых при изготовлении динамически подобных моделей. Ученые записки ЦАГИ, №3-4,2002.

46. Смотрова С.А. Исследование жесткостных и демпфирующих характеристик эпоксидных связующих различного химического состава, применяемых для изготовления динамически подобных моделей. Пластические массы, № 1, 2002.

47. Смотрова С.А. Связующее с повышенной теплостойкостью для композиционных материалов, используемых в конструкциях динамически подобных моделей. Проблемы аэрокосмической науки и техники, № 2, 2001.

48. Смотрова С.А. Эпоксидная композиция и способ ее получения. Патент на изобретение №2251560. Заявл. 21.05.2003г. Зарег. 10.05.2005г.

49. Смотрова С.А., Антюфеева Н.В. Исследования свойств образцов связующих и углепластиков на основе эпоксидных композиций методами свободных затухающих колебаний и термического анализа. -Пластические массы, № 8, 2004.

50. Смотрова С.А., Корнушенко А.В. Разработка теплостойкой «перьевой» законцовки крыла аэродинамической модели из полимерного композиционного материала. Колебания, прочность и ресурсавиационных конструкций и сооружений. Труды ЦАГИ, вып.2651, 2001.

51. Смотрова С.А., Рослов Ю.А. Использование кремнийорганических высоковязких жидкостей в демпфирующих устройствах. Колебания, прочность и ресурс авиационных конструкций и сооружений. Труды ЦАГИ, вып. 2658,2002.

52. Смотрова С.А., Троицкий В.Н. Исследование теплостойкости и теплопроводности стекло- и углепластиковых образцов конструктивных элементов динамически-подобной модели. / Сборник трудов МФТИ. -Москва-Долгопрудный, МФТИ, 2001.

53. Соболевский М.В. и др. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М., Химия, 1975.

54. Справочник по композиционным материалам. (Под ред. Дж. Любина). Том 2. Москва: Машиностроение, 1988.

55. Справочник по пластическим массам. Том 2. (Под ред. Гарбара М.И., Акутина М.С., Егорова Н.М.). Москва: Химия, 1967.

56. Справочник по пластическим массам. Том 2. (Под ред. Катаева В.М., Попова В.А., Сажина Б.И.). Москва: Химия, 1975.

57. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М., Госхимиздат, 1963.

58. Трепелкова Л.И., Горячева В.Г., Палей М.И., Груша Г.Г., Наумкина Н.И., Тартаковский Б.Д. Модифицированные эпоксидные олигомеры с высокими демпфирующими свойствами. Пластические массы, № 8, 1973. - с.36-39.

59. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. Москва: Изд-во иностр. лит-ры, 1963.бб.Чернин И.В., Смехов Ф.М., Жердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции. Москва: Химия, 1982.

60. Шульженко М.Н. Конструкции самолетов. М., Государственное издательство оборонной промышленности, 1953.

61. Энциклопедия полимеров. Том 1. М., Советская энциклопедия, 1972.

62. Энциклопедия полимеров. Том 3. Москва: Советская энциклопедия, 1977.

63. Dampfungstoff. Grunau Arbogast; INA. Walzlager Schaeffler KG. №4330389.7// Заявка 4330389, ФРГ, МКИ6 C08K7/00. Заявлено 08.09.93. Опубликовано 09.03.95.

64. DeMeiz Richard. Different strokes. Aerospace of America. 27, № 7, 1989.

65. Development of new stay cable dampers./ Bournand Y.//VSL International, France.

66. Figgen A. Variable Zukunft. (Leitkonzept Adaptiver Flugel). AeroSpace, № 1, 1998,-c. 20-25.

67. Koller F., Nitschko Т., Labruyere G. Viscous rotary damper. 5th European Space Mechanical and Tribology Symposium, Nordwijk, 28-30 October, 1992. Paris, 1993.-c. 307-312.

68. Larose G.L., Smitt L.W. Rain/Wind Induced Vibration of the Stay Cables of the Oresund High Bridge. Rept. R/Techn. Univ. Denmark (Lyngby).

69. Pierce D. Fluid Dynamic Lift Generating or Control Force Generating Structures. Авт. свид. на изобретение № 3 716 209, Великобритания, В 64 С 3/48, 13.02.1973.

70. Pierce D. Improvements in or Relating to Aerofoils. Авт. свид. на изобретение №1 536 331, Великобритания, В 64 С 3/44, 20.12.1978.

71. The cable stayed Meiko Grand Bridges, Nagoya./ Manabu I.// Structural Engineering International. №3, 1998. c.168-171.

72. The super high damping rubber damper on the stay-cables of Meiko East Bridge./ Mizoe M., Miroi S., Horii Т., Isobe Т., Kiyota R., Imada Y.// Proceeding annual Conference of ISCE.

73. Tucchio M.A., Lafreniere R.A. Shock isolation method and apparatus. USA Secretary of the Navy (236856). Патент 5478058 США, МКИ6 F16M 1/100. Заявлено 02.05.94. Опубликовано 26.12.95. НКИ 267/136.

74. Частотные данные для одного из трубных экспериментов1. Номер тона 1 2 3

75. Частота до продувки, Гц 22,7 50,7 70,3

76. Частота после продувки, Гц 21,9 48,8 67,2

77. Характеристики теплостойкости образцов эпоксидных связующих